(57)【要約】【課題】本発明は、電子ビームをターゲット上に略円形に収束させることができるＸ線管およびＸ線分析装置を提供する。【解決手段】先端に向かうにつれて断面寸法が漸減する第１のテーパ部を有するアノード電極と、前記アノード電極の端面に設けられたターゲットと、前記アノード電極の径外方向において前記アノード電極と略同軸に設けられ、先端に向かうにつれて断面寸法が漸減する第２のテーパ部を有するウェネルト電極と、前記ウェネルト電極の径外方向に設けられたリング状の陰極フィラメントと、を備え、前記第１のテーパ部と、前記第２のテーパ部と、は、略平行となるように設けられていること、を特徴とするＸ線管が提供される。【選択図】図１
2010033992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に向かうにつれて断面寸法が漸減する第１のテーパ部を有するアノード電極と、
前記アノード電極の端面に設けられたターゲットと、
前記アノード電極の径外方向において前記アノード電極と略同軸に設けられ、先端に向かうにつれて断面寸法が漸減する第２のテーパ部を有するウェネルト電極と、
前記ウェネルト電極の径外方向に設けられたリング状の陰極フィラメントと、
を備え、
前記第１のテーパ部と、前記第２のテーパ部と、は、略平行となるように設けられていること、を特徴とするＸ線管。
【請求項２】
前記第１のテーパ部の端面部直径と、前記第１のテーパ部の長さと、は、略同一寸法とされていることを特徴とする請求項１記載のＸ線管。
【請求項３】
前記ウェネルト電極と、前記アノード電極と、の間に形成される空間ギャップは、略一定とされていること、を特徴とする請求項１または２に記載のＸ線管。
【請求項４】
前記第２のテーパ部は、根元に向かうにつれて肉厚寸法が増加していること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のＸ線管。
【請求項５】
前記ウェネルト電極の軸方向において、前記ウェネルト電極の先端は、前記アノード電極の端面と略同一位置、または突出した位置に設けられていること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のＸ線管。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のＸ線管と、
前記Ｘ線管から放射されたＸ線が試料に入射することで放出された蛍光Ｘ線を取り込んで所定の分析を行う検出手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管およびＸ線分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線を使用した分析は、試料に含まれる微量成分の分析などに利用されている。例えば、Ｘ線が試料に照射されると蛍光Ｘ線が放出されるが、この蛍光Ｘ線のスペクトル解析を行うことで試料に含まれる微量成分の分析をすることができる。そのため、これを試料の成分分析に利用している（蛍光Ｘ線元素分析法(XRF; X-ray Fluorescence Analysis)）。
【０００３】
また、近年、蛍光Ｘ線元素分析の分野においては、微小領域の分析を行うことや超微量物質の高精度分析を行うことへの要求が高まっており、より高出力のＸ線を放射可能なＸ線管が必要となってきている。    
そこで、高出力のＸ線を放射させるためのＸ線管が提案されている（特許文献１、２を参照）。ここで、高出力のＸ線を放射可能なＸ線管とするためには、ターゲット上における電子ビームの焦点寸法を小さくし、かつＸ線発生効率を向上させることが重要となる。
【０００４】
特許文献１に開示がされた技術においては、アノード電極の端面に設けられたターゲットにテーパをつけて耐電圧特性を向上させるようにしている。そのため、このことにより空間ギャップを小さくすることができる。しかしながら、ターゲットにテーパをつけるだけではリング状フィラメントからの電子ビームの軌道に影響を与えることができない。そのため、一般的なＸ線管と同様に、ターゲット上における電子ビームの焦点の形状がリング状となる。そして、焦点の形状がリング状となった場合には、焦点の中央部にＸ線の発生にとって無駄な部分が存在することになる。その結果、焦点の寸法を小さくすることができず、また、Ｘ線発生効率を低下させてしまうおそれもある。
【０００５】
特許文献２に開示がされた技術においては、ターゲット上における電子ビームの焦点の寸法を小さくするために、一般的に使用されるリング状フィラメントを使用せずにコイル状フィラメントを使用している。そして、コイル状フィラメントを非対称の電子銃構造に配置するようにしている。しかしながら、このようなコイル状フィラメントの配置とすれば、機械的な空間形状で決定される電子光学系電場ポテンシャルが非対称となるため、ターゲット上における電子ビームの焦点の形状も非対称となってしまう。そのため、適切な焦点とするための設計や製作が複雑になるという新たな問題が生じるおそれがある。
【特許文献１】特開平９−８２２５２号公報
【特許文献２】特表２００１−５０４９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電子ビームをターゲット上に略円形に収束させることができるＸ線管およびＸ線分析装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、先端に向かうにつれて断面寸法が漸減する第１のテーパ部を有するアノード電極と、前記アノード電極の端面に設けられたターゲットと、前記アノード電極の径外方向において前記アノード電極と略同軸に設けられ、先端に向かうにつれて断面寸法が漸減する第２のテーパ部を有するウェネルト電極と、前記ウェネルト電極の径外方向に設けられたリング状の陰極フィラメントと、を備え、前記第１のテーパ部と、前記第２のテーパ部と、は、略平行となるように設けられていること、を特徴とするＸ線管が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、上記のＸ線管と、前記Ｘ線管から放射されたＸ線が試料に入射することで放出された蛍光Ｘ線を取り込んで所定の分析を行う検出手段と、を備えることを特徴とするＸ線分析装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電子ビームをターゲット上に略円形に収束させることができるＸ線管およびＸ線分析装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。      
図１〜図３は、本実施の形態に係るＸ線管を例示するための模式図である。なお、図１はＸ線管の要部模式断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ矢視模式断面図、図３はＸ線管の部分模式断面図である。      
また、図４〜図６は、比較例に係るＸ線管を例示するための模式図である。
【００１１】
まず、図４〜図６に例示をする比較例について説明をする。    
図４は、第１の比較例に係るＸ線管を例示するための模式図である。なお、図４（ａ）はＸ線管の要部模式断面図、図４（ｂ）はターゲット上における電子ビームの焦点の形状を例示するための模式図である。    
図４（ａ）に示すように、Ｘ線管１００には、端部にテーパ部が設けられた外囲器１０１、陰極フィラメント１０２、ウェネルト電極１０３、アノード電極１０４、Ｘ線発生用のターゲット１０５、Ｘ線放射窓１０６が設けられている。
【００１２】
アノード電極１０４は、外囲器１０１の略中心に同軸に設けられている。また、アノード電極１０４の径外方向にはウェネルト電極１０３が同軸に設けられている。そして、ウェネルト電極１０３の径外方向にはリング状の陰極フィラメント１０２が同軸に設けられている。
【００１３】
また、アノード電極１０４の端面には平坦部１０４ｂが設けられ、平坦部１０４ｂにはターゲット１０５が設けられている。また、外囲器１０１の平坦部１０４ｂ（ターゲット１０５）と対向する部分には、Ｘ線放射窓１０６が設けられている。    
また、外囲器１０１とウェネルト電極１０３とは接地され、アノード電極１０４には正の高電圧が印加されるようになっている。
【００１４】
Ｘ線管１００の主な構成要素の材質を例示するものとすれば、外囲器１０１には例えばステンレスなどを用いることができ、アノード電極１０４には銅（Ｃｕ）などを用いることができる。また、ウェネルト電極１０３には陰極フィラメント１０２からの高熱に耐え得る金属材料、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）などを用いることができる。また、陰極フィラメント１０２には例えばタングステン（Ｗ）などを用いることができる。また、ターゲット１０５には例えばロジウム（Ｒｈ）などを用いることができ、Ｘ線出力窓１０６にはＸ線の減衰が少ない材料、例えばベリリウム（Ｂｅ）などを用いることができる。
【００１５】
Ｘ線管１００の動作時には、陰極フィラメント１０２から放出された電子を陰極−陽極間に印加された電圧により加速させ、外囲器１０１（シールド）、ウェネルト電極１０３、アノード電極１０４により形成される電子光学系電場ポテンシャルに基づいてターゲット１０５上に収束させるようにして衝突させる。この衝突によりターゲット１０５からＸ線１０８が放出され、放出されたＸ線１０８はＸ線出力窓１０６を透過して外部に向けて放射される。
【００１６】
陰極フィラメント１０２からの電子ビーム１０７の軌道は、外囲器１０１（シールド）、ウェネルト電極１０３、アノード電極１０４で形成される機械的な空間形状で決定される。すなわち、これらの要素により形成される電子光学系電場ポテンシャルにより変化することになる。
【００１７】
そのため、陰極フィラメント１０２からの電子ビーム１０７は、電子光学系電場ポテンシャルによりその軌道を変えられて平坦部１０４ｂ（ターゲット１０５）上に収束することになる。そして、平坦部１０４ｂ（ターゲット１０５）上に収束することで電子ビーム１０７の焦点１０９が形成される。
【００１８】
ここで、高出力のＸ線を放射可能なＸ線管とするためには、ターゲット上における電子ビームの焦点寸法を小さくし、かつＸ線発生効率を向上させることが重要となる。    
ところが、Ｘ線管１００のような一般的なＸ線管の場合には、図４（ｂ）に示すように焦点１０９の形状がリング状となってしまうので、焦点１０９の中央部にＸ線の発生にとって無駄な部分が存在することになる。そのため、焦点１０９の寸法を小さくすることができず、また、Ｘ線発生効率を低下させてしまうおそれもある。
【００１９】
図５は、第２の比較例に係るＸ線管を例示するための模式図である。なお、図５（ａ）はＸ線管の要部模式断面図、図５（ｂ）はターゲット上における電子ビームの焦点の形状を例示するための模式図である。    
図５（ａ）に示すように、Ｘ線管１００ａには、端部にテーパ部が設けられた外囲器１０１、陰極フィラメント１０２、ウェネルト電極１０３、アノード電極１０４ａ、Ｘ線発生用のターゲット１０５、Ｘ線放射窓１０６が設けられている。
【００２０】
Ｘ線管１００ａにおいては、アノード電極１０４ａの端部にテーパ部を設けて耐電圧特性を向上させ、そのことにより空間ギャップが小さくなるようにしている。しかしながら、アノード電極１０４ａの端部にテーパ部を設けただけでは陰極フィラメント１０２からの電子ビーム１０７の軌道に影響を与えることができない。そのため、図５（ｂ）に例示をしたようにターゲット１０５上における電子ビーム１０７の焦点１０９の形状はリング状となる。  
すなわち、単にアノード電極１０４ａの端部にテーパ部を設けるだけでは、ターゲット１０５上における電子ビーム１０７の焦点１０９の寸法を小さくすることができず、またＸ線発生効率も向上させることができない。
【００２１】
図６は、第３の比較例に係るＸ線管を例示するための模式図である。なお、図６（ａ）はＸ線管の要部模式断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視模式断面図である。    
図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、Ｘ線管１００ｂには、端部にテーパ部が設けられた外囲器１０１、陰極フィラメント１０２ａ、ウェネルト電極１０３ａ、アノード電極１０４、Ｘ線発生用のターゲット１０５、Ｘ線放射窓１０６が設けられている。
【００２２】
Ｘ線管１００ｂに設けられた陰極フィラメント１０２ａは、前述したリング状のものとは異なり線状を呈するコイル状フィラメントとなっている。また、ウェネルト電極１０３ａは、円筒の一部が切除された略Ｃ字状を呈している。そして、陰極フィラメント１０２ａはホルダ１１０に保持され、アノード電極１０４を挟んでウェネルト電極１０３ａと対向する位置に配設されている。すなわち、陰極フィラメント１０２ａは非対称の電子銃構造となるように配設されている。
【００２３】
陰極フィラメント１０２ａの形態、配置をこのようにすれば、電子ビーム１０７ａの焦点１０９ａの形状はリング状とはならない。そのため、焦点１０９ａの寸法を小さくすることができる。しかしながら、このような陰極フィラメント１０２ａの形態、配置とすれば、機械的な空間形状で決定される電子光学系電場ポテンシャルが非対称となるため、ターゲット１０５上における焦点１０９ａの形状も非対称となってしまう。また、焦点１０９ａの形状が歪んでしまう場合もある。そのため、適切な焦点とするための設計や製作が複雑になるという新たな問題が生じるおそれがある。
【００２４】
次に、図１〜図３に戻って本実施の形態に係るＸ線管について例示をする。    
図１〜図３に示すように、Ｘ線管１には、端部にテーパ部が設けられた外囲器１１、陰極フィラメント２、ウェネルト電極３、アノード電極４、Ｘ線発生用のターゲット５、Ｘ線放射窓６が設けられている。
【００２５】
アノード電極４は、外囲器１１の略中心に同軸に設けられている。また、アノード電極４の径外方向にはウェネルト電極３が略同軸に設けられている。そして、ウェネルト電極３の径外方向にはリング状の陰極フィラメント２が略同軸に設けられている。
【００２６】
また、アノード電極４の端部には先端に向かうにつれて断面寸法が漸減するテーパ部４ａが設けられている。また、アノード電極４の端面が平坦となるように平坦部４ｂが設けられている。
【００２７】
また、平坦部４ｂにはターゲット５が設けられ、外囲器１１のアノード電極４の端面（ターゲット５）と対向する部分には、Ｘ線放射窓６が設けられている。また、外囲器１１とウェネルト電極３とは接地され、アノード電極４には正の高電圧が印加されるようになっている。
【００２８】
また、ウェネルト電極３の端部であって、アノード電極４のテーパ部４ａと対向する部分には、先端に向かうにつれて断面寸法が漸減するテーパ部３ａが設けられている。また、テーパ部４ａとテーパ部３ａとは略平行となるように設けられ、ウェネルト電極３とアノード電極４との間に形成される空間ギャップが略一定となるようにされている。
【００２９】
ここで、陰極フィラメント２からの電子ビーム７の軌道は、外囲器１１（シールド）、ウェネルト電極３、アノード電極４で形成される機械的な空間形状で決定される。そのため、本実施の形態においては、テーパ部３ａ、テーパ部４ａにより電子ビーム７の軌道を制御することで、図２に示すように電子ビーム７の焦点９の形状が略円形となるようにしている。なお、電子ビーム７の軌道制御に関しては後述する。
【００３０】
また、図３に示すようにアノード電極４の内部には空間４ｃが形成され、空間４ｃ内に水などの冷却溶媒を流すことでアノード電極４を冷却できるようになっている。また、図２、図３に示すように、陰極フィラメント２は保持部１０により保持されている。また、保持部１０は、陰極フィラメント２を保持しその位置を決めるほかに、ウェネルト電極３の外周面と外囲器１１の内周面とに当接させることでウェネルト電極３と外囲器１１との間の位置関係を決めるようになっている。また、陰極フィラメント２には電気配線１２が接続され、電気配線１２が保持部１０を挿通する部分には絶縁部１３が設けられている。
【００３１】
Ｘ線管１に設けられた主な構成要素の材質を例示するものとすれば、外囲器１１には例えばステンレスなどを用いることができ、アノード電極４には銅（Ｃｕ）などを用いることができる。また、ウェネルト電極３には陰極フィラメント２からの高熱に耐え得る金属材料、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）などを用いることができる。また、陰極フィラメント２には例えばタングステン（Ｗ）などを用いることができる。また、ターゲット５には例えばロジウム（Ｒｈ）などを用いることができ、Ｘ線出力窓６にはＸ線の減衰が少ない材料、例えばベリリウム（Ｂｅ）などを用いることができる。
【００３２】
Ｘ線管１の動作時には、陰極フィラメント２から放出された電子を陰極−陽極間に印加された電圧により加速させ、外囲器１１（シールド）、ウェネルト電極３、アノード電極４により形成される電子光学系電場ポテンシャルに基づいてターゲット５上に収束させるようにして衝突させる。この衝突によりターゲット５からＸ線８が放出され、放出されたＸ線８はＸ線出力窓６を透過して外部に向けて放射される。
【００３３】
ここで、陰極フィラメント２からの電子ビーム７の軌道は、外囲器１１（シールド）、ウェネルト電極３、アノード電極４で形成される機械的な空間形状で決定される。すなわち、これらの要素により形成される電子光学系電場ポテンシャルにより変化することになる。      
そのため、これらの要素により形成される機械的な空間形状により電子光学系電場ポテンシャルを変化させるようにすれば、電子ビーム７の軌道制御を行うことができる。その結果、ターゲット５上に収束させる電子ビームの焦点９の大きさや形状を制御できることになる。
【００３４】
次に、電子ビーム７の軌道制御に関してさらに例示をする。        
図７は、Ｘ線管内部の機械的な空間形状を例示するための模式断面図である。      
なお、ターゲット５の厚み寸法は非常に薄い（例えば数十μｍ程度）ので、機械的な空間形状を検討する場合にはこれを考慮しないようにすることもできる。そのため、本実施の形態においてはターゲット５を考慮しないことにした。
【００３５】
図７に示すように、アノード電極４の円筒状部分の直径をd1、アノード電極４の端面部直径（平坦部４ｂの直径）をd2、テーパ部４ａの長さ（高さ）をz1、テーパ部４ａの角度をθとする。      
この場合、アノード電極４の円筒状部分の直径d1と端面部直径d2との関係は以下の式（１）で表すことができる。                  
d2＝d1/(１+2＊tanθ/２)                ・・・（１）
ここで、本発明者の得た知見によれば、テーパ部４ａの角度θを２０°以上、６０°以下とすれば電子ビーム７の適切な軌道制御を行うことができる。この場合、テーパ部４ａの長さz1とアノード電極４の端面部直径d2とを略同一寸法とすることが好ましい。      
そして、テーパ部４ａの角度θを４０°前後とすれば、ターゲット１０５上に略円形の焦点９を形成させることが容易となるとの知見をも得た。
【００３６】
例えば、テーパ部４ａの角度θを４０°とした場合、アノード電極４の円筒状部分の直径d1と端面部直径d2との関係は以下の式（２）で表すことができる。      
d2＝d1/(１+2＊tan20°)＝0.58＊d1        ・・・（２）
この場合、例えば、円筒状部分の直径d1がΦ20mmのアノード電極４を用いるとすれば、端面部直径d2をΦ11.6mm、テーパ部４ａの長さz1を11.6mmとすることができる。
【００３７】
また、本発明者の得た知見によれば、電子ビーム７の適切な軌道制御を行うためには、アノード電極４のテーパ部４ａと、ウェネルト電極３のテーパ部３ａとが略平行となるように設けることが好ましい。
【００３８】
また、ウェネルト電極３とアノード電極４との間に形成される空間ギャップ（テーパ部における空間ギャップg2、円筒状部分における空間ギャップg3）は、耐電圧を考慮した寸法とすることが好ましい。この場合、形成される空間ギャップ（テーパ部における空間ギャップg2、円筒状部分における空間ギャップg3）を略一定（g2＝g3）とすることが好ましい。
【００３９】
また、アノード電極４の平坦部４ｂとＸ線放射窓６との間の空間ギャップg1も耐電圧を考慮した寸法とすることが好ましい。この場合、空間ギャップg1〜g3の寸法を略同一とすることができる。すなわち、g1＝g2＝g3とすることができる。  
この場合、アノード電極４に印加される電圧（アノード電位）を＋50kV、ギャップ耐電圧を最大10kV/mmとすれば、空間ギャップg1、g2、g3を５mm程度とすることができる。  
また、ウェネルト電極３の先端とアノード電極４の平坦部４ｂとの間の軸方向の空間ギャップz2は、リング状の陰極フィラメント２からの電子ビーム７の軌道の妨げとならないようにすることが好ましい。
【００４０】
この場合、ウェネルト電極３の軸方向において、ウェネルト電極３の先端が、アノード電極４の端面と略同一位置、または突出した位置に設けられているようにすることができる。ただし、ウェネルト電極３の先端を突出させる場合には、電子ビーム７の軌道の妨げとならないように微小寸法とすることが好ましい。
【００４１】
また、リング状の陰極フィラメント２の設定位置は、アノード電極４の平坦部４ｂ（ターゲット５）上に形成される焦点寸法との関係から適宜決定するようにする。
【００４２】
Ｘ線管内部の機械的な空間形状をこのようにすれば、電子ビーム７を略円形の焦点９となるように収束させることができる。すなわち、前述したアノード電極４のテーパ部４ａとウェネルト電極３のテーパ部３ａとの形状による効果により、電子ビーム７をアノード電極４の平坦部４ｂ（ターゲット５）の中心近傍に向かわせることができる。そのため、略円形で高輝度（高い収束度）の焦点９を形成させることができる。
【００４３】
図８は、焦点の様子を例示するための模式グラフ図である。なお、縦軸は輝度を表し、横軸はアノード電極４の平坦部４ｂ（ターゲット５）における位置（アノード電極４端面上の位置）を表している。また、図８（ａ）は図４において例示をした第１の比較例に係るＸ線管１００の場合、図８（ｂ）は図１〜図３において例示をした本実施の形態に係るＸ線管１の場合である。
【００４４】
図８（ａ）に示すように、第１の比較例に係るＸ線管１００の場合には、焦点の直径寸法（断面寸法）が大きくなり、その中央部には電子ビームがあたらない部分ができてしまう。すなわち、焦点の形状がリング状となり焦点の中央部にＸ線の発生にとって無駄な部分ができてしまう。また、リング状の焦点となってしまうので輝度も低くなることがわかる。
【００４５】
これに対し、図８（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るＸ線管１の場合には、焦点の直径寸法（断面寸法）を小さくすることができる。また、焦点の中央部分にも電子ビームをあてることができる。すなわち、焦点の形状が略円形となり焦点の中央部にＸ線の発生にとって無駄な部分が生じることがない。また、焦点の形状を略円形とすることができるので輝度も高くすることができる。例えば、図８（ａ）に示すものと比べて、焦点の直径寸法（断面寸法）を１／２．８程度、輝度を２．５倍程度とすることができる。
【００４６】
以上例示をしたように、本実施の形態に係るＸ線管によればターゲット上に形成される焦点の形状を略円形とすることができ、またその大きさを小さくすることができる。また、高輝度の焦点とすることができ、Ｘ線発生効率を向上させることもできる。そのため、高出力のＸ線を放射可能なＸ線管とすることができる。また、このようなＸ線管とすることができるので、蛍光Ｘ線元素分析の分野において微小領域の分析を行うことや超微量物質の高精度分析を行うことができるようになる。
【００４７】
次に、他の実施の形態に係るＸ線管について例示をする。      
図９は、他の実施の形態に係るＸ線管について例示をするための要部模式断面図である。
電子ビームの適切な軌道制御を行うためには、ウェネルト電極とアノード電極との間に形成される空間ギャップ（テーパ部における空間ギャップg2、円筒状部分における空間ギャップg3）を小さくすることが好ましい。この場合、ウェネルト電極の肉厚をなるべく薄くすれば有利である。しかしながら、そのようにすればウェネルト電極の強度が低下してしまうおそれがある。
【００４８】
そのため、本実施の形態においては、ウェネルト電極とアノード電極との間に形成される空間ギャップを変えずに、ウェネルト電極の肉厚を径外方向に向けて厚くするようにしている。すなわち、図１や図７において例示をしたウェネルト電極３の内周面側の位置は変えずに、外周面側の位置を径外方向にずらすようにしている。    
なお、テーパ部３ａの強度が特に弱くなりやすいので、テーパ部３ａは根元に向かうにつれて肉厚寸法が増加するようにすることが好ましい。
【００４９】
この場合、図９（ａ）に示すウェネルト電極２３のように円筒状部分、テーパ部分の肉厚を径外方向に向けて厚くすることもできるし、図９（ｂ）に示すウェネルト電極３３のようにテーパ部分のみの肉厚を径外方向に向けて厚くすることもできる。
【００５０】
本実施の形態によれば、ウェネルト電極とアノード電極との間に形成される空間ギャップを小さくした場合であってもウェネルト電極の強度の低下を抑制することができる。そのため、Ｘ線管の特性を向上させることができ、また動作の安定化を図ることができる。
【００５１】
次に、本実施の形態に係るＸ線分析装置について例示をする。      
図１０は、本実施の形態に係るＸ線分析装置について例示をするための模式図である。  図１０に示すように、Ｘ線分析装置５０には、本実施の形態に係るＸ線管１、検出手段２が設けられている。    
Ｘ線管１は、図示しない試料ホルダに載置した試料Ｗの照射面に対して所定の角度となるように、傾斜させて設けられている。このＸ線管１から放射されたＸ線８は試料Ｗに入射し、Ｘ線８が試料Ｗに入射することで蛍光Ｘ線５８が放出される。
【００５２】
検出手段２は、Ｘ線管１から放射されたＸ線８が試料Ｗに入射することで放出された蛍光Ｘ線５８を取り込んで所定の分析を行う。例えば、蛍光Ｘ線５８のスペクトル解析を行うことで試料Ｗに含まれる微量成分の分析をすることができる。また、試料Ｗの表面に設けられた薄膜の厚みなどを測定することもできる。なお、検出手段２に関しては既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００５３】
本実施の形態によれば、高出力のＸ線を試料Ｗの照射面に放射することができるので、微小領域の分析を行うことや超微量物質の高精度分析を行うことができる。
【００５４】
以上、本実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。  
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。  
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施の形態に係るＸ線管を例示するための要部模式断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視模式断面図である。
【図３】本実施の形態に係るＸ線管の部分模式断面図である。
【図４】第１の比較例に係るＸ線管を例示するための模式図である。
【図５】第２の比較例に係るＸ線管を例示するための模式図である。
【図６】第３の比較例に係るＸ線管を例示するための模式図である。
【図７】Ｘ線管内部の機械的な空間形状を例示するための模式断面図である。
【図８】焦点の様子を例示するための模式グラフ図である。
【図９】他の実施の形態に係るＸ線管について例示をするための要部模式断面図である。
【図１０】本実施の形態に係るＸ線分析装置について例示をするための模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  Ｘ線管、２  陰極フィラメント、３  ウェネルト電極、３ａ  テーパ部、４  アノード電極、４ａ  テーパ部、４ｂ  平坦部、５  ターゲット、６  Ｘ線放射窓、７  電子ビーム、８  Ｘ線、９  焦点、１１  外囲器、５０  Ｘ線分析装置、５８  蛍光Ｘ線、g1〜g3  空間ギャップ、Ｗ  試料、θ  テーパ部４ａの角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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